Günlük hayatımızda karşılaştığımız çoklu katı cisimler opak veya yarı saydam . Taş veya ahşap gibi birçok katı eleman ışığı karşı tarafa geçirmez ve arkasında ne olduğunu göremeyiz. sıvı maddelerÇoğu şeffaftır.
Çam katı düşüncelerin ortasında alışılmışın dışında bir örnektir. Şeffaf yapısı ile ışığı geçirebilir ve içinde ne olduğunu ve arkasında ne olduğunu görmemizi sağlar. Bu nedenle züccaciye günlük hayatımızın ayrılmaz bir parçasıdır. Asla cam kadar sağlam ve dirençliBir şeyin ışığı nasıl iletebileceğini hiç merak ettiniz mi?
Cam topraktan değil miydi? Toprak şeffaf değilken cam nasıl şeffaf olabilir?
yerdeki cam kükürt dioksitten yapılıyor. Bu nedenle, bu malzemeyi elde etmek için önce toprak çeşitli işlemlerden geçirilmiş veya bazı kimyasallarla karışıyor. Hammadde yüksek sıcaklıklara maruz kaldıktan sonra cam oluşur.
Her şey yer kabuğunda başlar.Burada en yaygın iki element olan silikon ve oksijen, silikon dioksit oluşturmak için birbirleriyle yansır.
silikon dioksiteBu moleküller dönüşüyor kuvarsKumda bulunan parçacıkların çoğu aslında kuvarstır.
Ama kuma baktığınızda şeffaf bir şey görmüyorsunuz. Çünkü bu kuvars kristalleriyapısındaki sert şekilli parçacıklar ve küçük bozulmalar, ışık Hem yansıtır hem de yayarlar. Yani opak özellik gösterebilirler.
Silisyum dioksit yüksek sıcaklıklara kadar ısıtıldığında, sıvıların karışık yapısına benzer şekilde, sıvılar gibi moleküllerin her türlü alanı doldurabileceği katı bir malzemeye dönüşür.
Kuvarsyüksek sıcaklıklara ısıtıldığında enerji molekülleri onu ortada tutan bağlar kopana kadar titreşir ve böylece akan bir sıvıya dönüşür. Bir zamanlar sıvı olan silikon dioksit tekrar kristale dönüşmez. Moleküller güç kaybettikçe, soğumaya başladıkça düzenli yani katı halde hareket etme yeteneklerini kaybederler. şekilsiz katıadı verilen bir forma dönüşür.
Böylece cam yüzeyi mikroskobik düzeyde homojen hale getirir ve ışığın farklı taraflara yayılmadan çarpmasını sağlar. Peki, pek çok katı ışıkta olduğu gibi, durum neden böyle? emmekdelinmediğini, bunun yerine camdan geçebileceğini açıklamak için yeterli değil.
Camın neden şeffaf olduğunu anlamak için atom altı seviyeye bakmamız gerekiyor.
Atom, elektronların etrafında dolaştığı bir çekirdeğe sahiptir. Ancak bu bölümün çoğu boşluklardan oluşmaktadır. Bir atom bir stadyum büyüklüğünde olsa bile, çekirdekneredeyse bezelye büyüklüğünde, elektronlar çok uzakta kumlar bu kadar olurdu. Bu, ışığın bu parçacıklara çarpmadan geçmesi için yeterli alan bırakır.
Her atom bu kadar boşlukla doluysa, sormamız gereken asıl soru “Cam neden şeffaftır?” “Neden tüm malzemeler şeffaf değil?” olmalı.
Bu soruyu cevaplamak için, farklı tipte elektronlar olabilir. enerji seviyelerine Bakmamız gerekiyor. Bunları stadyumdaki koltuk sıraları gibi düşünelim. Bir elektronaBaşlangıçta oturmak için bir sıra verilir, ancak belli bir güce ulaşırsa daha uygun bir sıraya geçebilir.
Daha uygun düzene giden yol, bu ışık fotonlarından birini soğurmaktır. Böylece, elektron ihtiyaç duyduğu gücü alır. Ancak bu fotonun elektrona tam olarak gerekli gücü sağlaması gerekir. Veya fotonyine öylece geçecek.
Ultraviyole ışıktaki fotonlar ise istenen miktarda enerji verir ve emilir, bu nedenle bronzlaşmak istiyorsanız camın arkasında güneşlenemezsiniz.
Hem sağlam hem şeffaf Doğanın katı kurallarını dışarıda tutan ve ışığın içeri girmesine izin veren pencerelerimizden geçmesini sağlayan bu süper özellik; Evrenin derinliklerindeki gezegenleri ve çok küçük canlıları görmemizi sağlar. lenslerefazla.
tam da bu yüzden modern hayatCamsız hayal etmek neredeyse imkansız.
